LaserschweißsystemDie optische Pfadkonstruktion des Laserschweißsystems besteht im Wesentlichen aus einem internen optischen Pfad (im Inneren des Lasers) und einem externen optischen Pfad:
Die Gestaltung des internen Lichtwegs unterliegt strengeren Normen, und im Allgemeinen wird es vor Ort keine Probleme geben, hauptsächlich beim externen Lichtweg;
Der externe optische Pfad besteht im Wesentlichen aus mehreren Teilen: Übertragungsfaser, QBH-Kopf und Schweißkopf;
Externer optischer Pfad: Laser, Übertragungsfaser, QBH-Kopf, Schweißkopf, räumlicher optischer Pfad, Materialoberfläche;
Die am häufigsten verwendete und gewartete Komponente ist der Schweißkopf. Daher fasst dieser Artikel die gängigen Schweißkopfstrukturen zusammen, um Ingenieuren der Laserindustrie das Funktionsprinzip und den Schweißprozess besser zu verdeutlichen.
Der Laser-QBH-Kopf ist eine optische Komponente für Anwendungen wie Laserschneiden und -schweißen. Er dient hauptsächlich dazu, Laserstrahlen von optischen Fasern in die Schweißköpfe zu leiten. Die Stirnfläche des QBH-Kopfes ist ein relativ empfindliches externes optisches Bauteil, das hauptsächlich aus optischen Beschichtungen und Quarzblöcken besteht. Die Quarzblöcke sind bruchgefährdet durch Kollisionen, und die Beschichtung der Stirnfläche weist weiße Flecken (hohe Lichtverlustbeständigkeit) und schwarze Flecken (Staub, Sinterablagerungen) auf. Beschädigungen der Beschichtung blockieren die Laserleistung, erhöhen die Laserverluste und führen zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Laserstrahlenergie, was das Schweißergebnis beeinträchtigt.
Die Laser-Kollimations-Fokussierschweißverbindung ist die wichtigste Komponente des externen optischen Strahlengangs. Diese Schweißverbindung besteht üblicherweise aus einer Kollimationslinse und einer Fokussierlinse. Die Kollimationslinse wandelt das divergente, aus der Faser übertragene Licht in paralleles Licht um, während die Fokussierlinse dieses parallele Licht bündelt und verschweißt.
Entsprechend ihrer Struktur lassen sich Kollimationsfokussierköpfe in vier Kategorien einteilen. Die erste Kategorie umfasst reine Kollimationsfokussierköpfe ohne zusätzliche Komponenten wie CCD-Kameras. Die drei folgenden Typen, die häufiger anzutreffen sind, beinhalten jeweils eine CCD-Kamera zur Bahnkalibrierung oder Schweißüberwachung. Die Auswahl und das Design der Struktur richten sich nach den jeweiligen Anwendungsszenarien und berücksichtigen räumliche und physikalische Störungen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass – abgesehen von Sonderkonstruktionen – die meisten Modelle dem dritten Typ entsprechen, der in Verbindung mit einer CCD-Kamera verwendet wird. Die Struktur hat keinen besonderen Einfluss auf den Schweißprozess; hierbei wird hauptsächlich auf mögliche Störungen durch die vor Ort vorhandene mechanische Struktur geachtet. Auch die Blasköpfe unterscheiden sich je nach Anwendungsszenario. Einige simulieren die Luftströmung in Wohnräumen, weshalb spezielle Blasköpfe entwickelt werden, um den Effekt der Raumluftströmung zu gewährleisten.
Veröffentlichungsdatum: 22. März 2024
